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Unity必备：状态机FSM

news 2025/6/18 19:43:13

状态机FSM

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前言

状态机是很奇妙的东西，在做简单的小项目几乎用不上它。但一旦项目复杂想做的功能多了，就必须使用规范的状态机。不然各个状态切换会极其困难。
与其在一个类数百行代码管理数个状态，不如一个状态一个类，这样今后添加修改会方便的多。
我学习了一种常见的状态机写法：

每一个状态具有一个独立的state类，其规定这个状态特有的行为；
有一个或多个statemachine类管理state的切换；

它遵循“状态模式”以及“策略模式”，符合单一职责原则与接口隔离原则。

内容

1. 定义状态接口

首先，定义一个状态接口，每个状态都需要实现这个接口。

public interface IState
{void Enter();void Execute();void Exit();
}

Enter()：当进入这个状态时执行的逻辑。
Execute()：在这个状态下每一帧执行的逻辑。
Exit()：当离开这个状态时执行的逻辑。

2. 实现具体的状态

接下来，实现具体的状态类，举例如下：

public class IdleState : IState
{public void Enter(){Debug.Log("Entering Idle State"); animator.Play("Idle"); // 播放Idle动画;}public void Execute(){Debug.Log("Executing Idle State");//例如输入不为0，则进入特定状态;}public void Exit(){Debug.Log("Exiting Idle State");}
}public class MoveState : IState
{public void Enter(){Debug.Log("Entering Move State");animator.Play("Move"); // 播放移动动画//监听其他行为，例如按下`shift`,那么切换到跑步状态。}public void Execute(){Move();//进入移动动画Debug.Log("Executing Move State");}public void Exit(){Debug.Log("Exiting Move State");//取消特定的监听。}private void Move(){//实现移动}
}

事实上，我通常会添加一个movement状态，关于移动的细分状态继承于它，毕竟移动状态会有大量的相同逻辑，例如将移动输入映射到动画控制器。

3. 创建状态机管理器

然后，创建一个状态机管理器，用于切换状态和执行当前状态的逻辑。

public class StateMachine
{private IState currentState;// 提供状态切换的接口;public void ChangeState(IState newState){if (currentState != null){currentState.Exit();}currentState = newState;currentState.Enter();}public void Update(){if (currentState != null){currentState.Execute();}}
}

4. 在Unity中使用

在你的游戏对象中使用这个状态机。你可以在Update方法中调用状态机的Update方法，以执行当前状态的逻辑。

public class PlayerController : MonoBehaviour
{private StateMachine stateMachine;void Start(){stateMachine = new StateMachine();stateMachine.ChangeState(new IdleState()); // 初始状态为Idle}void Update(){stateMachine.Update();}
}